Разработка урока по теме: «Строение и функции оболочки клетки»

З.В. Агузарова

МБОУ СОШ №40 г. Владикавказ РСО-Алания

            Данный урок по биологии проводится в 10 классе. На уроке формируется знания о строении, свойствах и функциях внутреннего слоя клеточной оболочки – плазматической мембраны в системе ТДМ (технология деятельностного метода). В конспекте представлены 9 этапов урока: 1) мотивация к учебной деятельности; 2) этап актуализации и пробного учебного действия; 3) этап выявления места и причины затруднения; 4) этап построения проекта выхода из затруднения; 5) этап реализации построения проекта; 6) этап первичного закрепления; 7) этап самостоятельной работы; 8) этап включения в систему знаний и повторения; 9) этап релаксации.

ЦЕЛЬ УРОКА: изучить микроскопическое строение клеточной оболочки, ее химический состав и расположение молекул в плазматической мембране, ее полупроницаемость, разные способы поступления веществ в клетку, связи между клетками. Продолжить формирование учение работать с учебником и микроскопом.

            ТИП УРОКА: комбинированный

            ОБОРУДОВАНИЕ: микропрепараты растительных и животных тканей, таблицы «Строение и функции органоидов клетки»

  МЕТОДЫ: беседа, рассказ, демонстрация микропрепаратов.

ХОД УРОКА

1.      Организационный момент – 1 мин.

2.      Вступление  1-2 мин.

Клетка любого организма, как вы уже знаете, состоит из двух важнейших, неразрывно связанных между собой частей – цитоплазма и ядра – и представляет целостную живую систему.

          Изучение строения клетки мы начинаем с клеточной оболочки, которая представляет поверхностную, сложноорганизованную структуру клетки. Клеточная оболочка состоит  из наружного слоя и расположенной  под ней плазматической мембраны.

      Демонстрация микропрепаратов растительных и животных клеток.

      ВОПРОС: Ребята, скажите, в чем сходство и различие в строении  растительной и животной клеток?

РАЗЛИЧИЯ

СХОДСТВО:

         Имеются ядро, цитоплазма, метохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы.

         У большинства растительных клеток клеточная стенка выполняет опорную функцию за счет жесткого наружного слоя, придающего клеткам четкую форму, и называется он – гликокаликсом.

         3. Изучение нового материала.

         Клетка, по существу, представляет собой самовоспроизводящуюся химическую систему. Для того чтобы  поддержать в себе необходимую концентрацию химических веществ, эта система должна быть физически отделена от своего окружения, и вместе с тем она должна обладать способностью к обмену с этим окружением, то есть способность поглощать те вещества, которые требуются ей в качестве «сырья», и выводить наружу накапливающиеся отходы. Таким путем, то есть выполняя работу, эта система может сохранять стабильность. Роль барьера между данной химической системой и ее окружением играет плазматическая мембрана; она помогает регулировать обмен между внутренней и внешней средой и, таким образом, служит границей клетки.

ВОПРОС: С помощью чего в клетке происходит обмен веществ?

 ОТВЕТ: Обмен веществ в клетке происходит за счет плазматической мембраны. (см.рис.№1).

Рис. 1. Схема строения плазматической мембраны:

1 — фосфолипиды;

2 — холестерин;

3 — интегральный белок;

4 — олигосахаридная боковая цепь.

         С появлением электронного микроскопа впервые открылась возможность ознакомиться со строением мембраны, и тогда обнаружилось, что плазматическая мембрана как животных, так и растительных клеток выглядит именно как трехслойная структура, состоящая из слоя белков и бислоя липидов. Липидный бислой рассматривается как элементарная мембрана; белки плавают в этом липидном «море» подобно островам – иногда свободно, а иногда как бы  на привязи – их удерживают микрофиломенты, проникающие в цитоплазму. Липиды также могут перемещаться, меняя свое положение.

         Молекулы липидов состоят полярной головы и двух неполярных хвостов. Напомню, что полярные группы или молекулы несут заряд и проявляют сродство к воде (они  гидрофильны), а не полярные с водой не смешиваются  (они гидрофобны).

ВОПРОС:  Какую структуру имеет плазматическая мембрана?

Рис.2. Структура плазматической мембраны

ОТВЕТ:  Трехслойную структуру (рис.2).

ВОПРОС:  Из чего состоит плазматическая мембрана?

ОТВЕТ:   Плазматическая мембрана состоит из белков и биослоя липидов.

ВОПРОС:  Опишите строение липидов.

ОТВЕТ: Липиды в мембранах представлены: фосфолипидами, гликолипидами, стеролами. У фосфолипидов молекулы состоят из полярной головы и двух неполярных хвостов. Гликолипиды представляют собой продукт соединения липидов и углеводов. Стеролами называют спирты, относящихся классу стероидов.

ВОПРОС:  Скажите какие белки расположены в мембране?

ОТВЕТ:  Некоторые мембранные белки лишь частично погружены в мембрану, тогда как другие пронизывают всю ее толщину. Обычно у белков имеются  гидрофобные участки, взаимодействующие с липидами, и гидрофильные  участки, находящиеся на поверхности мембраны в контакте с водным содержимым клетки.

Функции белков:

1)        Некоторые белки действуют, как переносчики, транспортируя через мембрану те или иные вещества.

2)        Белки выполняют ферментативные функции. Ферментные белки, специфические рецепторы переносчики электронов, преобразователи  энергии, участвующие в фотосинтезе и дыхании.

3)        Кроме того, в мембранах имеются гликопротеины. У них на свободных поверхностях находятся гликозильные группы – напоминающие антенны. Функция «антенны» связана с распознаванием внешних сигналов. Например: участки двух соседних клеток могут связаться друг с другом, обеспечивая сцепление клеток. Благодаря этому правильно ориентируются в области ткани.

 Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью: через них медленно диффундируют глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты, причем сами  мембраны в известной мере регулируют  этот процесс – одни вещества пропускают, а другие нет.

           Фагоцитоз – это поглощение твердых частиц. При фагоцитозе плазматическая мембрана образует  впячивания или выросты, которые затем отшнуровываясь, превращаются в пузыри или вакуоли. Специализированные клетки, осуществляющие фагоцитоз, называются (например: лейкоциты).

         Пиноцитоз – это поглощение жидкого материала. Пиноцитоз характерен для амебоидных простейших  и для многих других клеток (например: лейкоциты, клетки зародыша, клетки печени и так далее).

ВОПРОС:  Почему транспорт веществ через мембраны жизненно важен для клеток?

ОТВЕТ: 

1.Транспорт должен обеспечить поддержание в клетке соответствующего рН.

2. Транспорт питательных веществ.

3. Выделение из клетки токсичных отходов.

ВЫВОДЫ

l  Через мембраны живой клетки могут проникнуть вещества как пассивно, так и активно, если:

-          они способны растворить липиды мембраны,

-          они растворены в воде и имеют достаточно малые  размеры молекул,

-          в клетке концентрация этих веществ меньше, чем в окружающей среде,

-          есть специальные молекулы – переносчики,                     запрограммированные на перенос этих веществ.

l  Не все вещества, окружающие клетку, способны проникнуть через мембрану. Следовательно   мембрана -  полупроницаема.

l  Она транспортирует те вещества, которые необходимы для собственного обмена веществ, т. е. транспорт – избирателен.

ЭТАП ЗАКРЕПЛЕНИЯ НОВОГО ЗНАНИЯ

Задание:

l  1) Прочтите материал лекции.

l  2) На своем компьютере создайте файлы «Словарь терминов» и «Контрольные вопросы».

l  3) Создайте словарь терминов.

l  4) Отвечайте на контрольные вопросы.

Метод работы:

l  записать термин (контрольный вопрос)

l  в тексте лекции найти нужный материал,

l  выделить его,

l  копировать,

вставить значение термина (ответ на контрольный вопрос)

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

l  клетка,

l  оболочка клетки,

l  клеточная стенка,

l  плазматическая мембрана,

l  транспортные молекулы- переносчики,

l  гликокаликс,

l  периферические белки,

l  полуинтегральные белки,

l  трансмембранные белки,

l  пассивный транспорт,

l  активный транспорт,

l  эндоцитоз,

l  экзоцитоз,

l  фагоцитоз,

l  пиноцитоз.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие вещества входят в состав плазмалеммы?
2. Благодаря каким свойствам липиды способны образовывать мембраны?
3. Из каких слоев образована оболочка растительной клетки?
4. Из каких слоев образована оболочка животной клетки?
5. Благодаря каким функциям белки способны участвовать в транспорте веществ через мембрану?
6. Перечислите функции плазматической мембраны?
7. Как происходит пассивный транспорт через мембрану?
8. Как происходит активный транспорт через мембрану?
9. Какова функция калий-натриевого насоса?
10. Что такое пиноцитоз?
11. Что такое фагоцитоз?

Литература

1.                    Общая биология. Учебник для 10 – 11 класса. В.К.Шумный, Г.М. Дымшиц, А.О. Рувинский. М. «Просвещение». - 2006.

2.                    А.В. Пименов. Уроки биологии в 10 (11) классе. Развернутое планирование. Ярославль. Академия развития. - 2001.

3.                    Н.И.Сонин. Общая биология. 10 класс./ М. ДРОФА. – 2006.

4.                    Н.Грин, У Стаут, Д.Тейлор. Биология. В 3-х томах. М. Мир. - 1996.

5.                    Джеймс Бивен. Иллюстрированное руководство по анатомии и физиологии. ВНЕШСИГМА. - 1998.

6.                    Г.И.Локшин. Биология (краткий курс для школьников и абитуриентов). М. Лист. – 1998.